船舶采用船舶下水专用气囊下水的安全性问题及对策

　　　船舶气囊下水的事故主要包括三个方面，即气囊爆裂引起的下水事故；下水过程中船体结构的损伤；下水船舶对环境的破坏。在船舶气囊下水发生的所有事故中，因下水时气囊爆裂而造成的下水事故占较大比例，尤其是在采用前几代老式气囊时期。在下水过程中，气囊在船底下的运动其实并不是简单的滚动。气囊在船底下承受船体的重量，它的运动受到船底和地面的双重制约。而且气囊在长度方向不能使恢复平衡状态的速度达到一致时，气囊就会发生扭转变形，一般我们用揉压运动来描述这种同时受到挤压和扭转的复合变形现象。当气囊产生揉压运动时，气囊的局部囊壁就会产生皱褶，而在皱褶处，由于应力集中，囊壁中的多层纤维极易产生分层，从而导致增强纤维折断或撕裂，甚至产生整个气囊爆裂的后果。气囊的安全问题仍然是下水安全的关键因素，必须科学、正确地操作才能充分发挥气囊的工作潜力，提高下水安全性。

5.1  调整气囊初始压力P0提高气囊工作安全性

气囊的初始压力P。对气囊的承载状态、安全系数有着重大影响。我们通过对5艘2万吨级船舶的气囊下水进行测试，来进一步说明其重要性。工作压力大于200MPa的气囊对应的初始压力如表5-1所示。

表5-1 试验气囊工作主要参数表

船名	实船4	实船1			实船5
气囊号	A8	右5	右6	左G	9	12
P0(kpa)	67	77	76	75	77	57
P1s(kpa)	92	106	110	114	97	83
P1M(kpa)	201	205	209	203	227	203
HS(cm)	105				107	110
Hmin(cm)	50～63	52～65.5	52～65.5	53.1～61.5	48.4～58	45.7～55

Ps、Hs分别为气囊在船舶下水前保持静态时的内压和工作高度；P1M、Hmin 分别为气囊在下水过程中的最大内压和最低工作高度。

根据试验统计可见，这些气囊在下水前的工作高度H值都保持在1m以上，P0大部分超过60kPa，而在承载力最大的区域，气囊的最低工作高度H均为0.5m左右，因而，有进一步放气降压和降低工作高度的可能和需要。实验表明将P0调整到适当低的水平是实际可行的，是提高气囊安全性的有效措施。

5.2  科学排布气囊，改善气囊承载条件

由于船舶沿船长方向的重量分布是不均匀的，目前建造的散货船、油船、集装箱船等大型船舶基本上都属于艉机型船，重心位于舯部偏后，因此在保持下水状态时船艉部分重量较大。在实际操作中，对应船舶重量的分布情况，气囊排布密度也该相应的有疏有密。

对气囊平均间距，一般可用式(14)和式(15)来校核。

                                                 (14)

                                              (15)

式中：L为船底摆放气囊的实际长度；

N为滚动气囊 (不含接续气囊)的数量；

D为滚动气囊的囊体公称直径。